微塑料在纺织废水处理工艺中的污染特征及消减研究

As a new type environmental contaminants, microplastics pollution have become one of the most important issues of marine and freshwater plastic pollution in recent years. Sewage discharge of textile wastewater treatment plant has may become a potential point of freshwater microplastics pollution, but is not yet a research about the characteristics and fate of microplastics in the textile wastewater. This project intends to select three typical wastewater treatment process of textile as the research object, and choose one domestic wastewater treatment plant as a comparison. Through the collection, separation and identification of microplastics in different process section of the waste water，the physical properties, chemical components and type of microplastics was studied. The primary characteristics of microplastics will be revealed. By analyzing the change of types and content of microplastics in textile wastewater treatment process, the removal ability of wastewater treatment process for microplastics was observed. The fate of microplastics in wastewater treatment process was revealed. Through the comparative analysis of microplastics in textile wastewater and domestic wastewater, the differences of pollution characteristics about microplastics will be revealed. The results of present study will increase the knowledge of type, content and fate of microplastics and provide scientific support for pollution control technology research of microplastics.

近年来，微塑料污染作为一类新型环境污染物成为海洋和淡水塑料污染关注的重点。 纺织废水处理厂污水的排放已可能成为淡水微塑料污染的一潜在点源，然而目前暂时还未有微塑料在纺织废水中污染特征和归趋的研究。本项目拟选取3家典型的纺织企业的废水处理工艺为研究对象，并选择1家城镇生活污水处理厂作为对照。通过采集、分离、鉴定不同工艺段废水中的微塑料，研究废水中微塑料的物理特性、化学组分和塑料类型，揭示纺织废水中微塑料的主要污染特征；通过分析纺织废水处理工艺中微塑料种类及含量的变化，探讨污水处理工艺对微塑料的去除能力，揭示微塑料在整个处理工艺中的归趋；通过纺织废水和城镇生活污水中微塑料种类和丰度的对比，揭示微塑料污染特征的差异性。本项目有助于增进人们了解纺织废水中微塑料的种类、含量、归趋，为以后开展微塑料相关污染控制技术研究提供依据。

作为海洋和陆地环境中的一种新型污染物，微塑料通常被定义为尺寸小于5 mm的塑料颗粒。目前，有关微塑料污染调查主要集中在海洋和淡水领域，而有关污水厂中微塑料污染的研究还相对较少，尤其是在工业废水中微塑料的迁移和污染特征等方面。本研究主要以常州市2个典型纺织印染废水处理污水厂为例，采集了进水、出水、脱水污泥等样品，通过过滤-消解-过滤及密度分离法分别对污水、污泥中微塑料进行采集并对其污染特征和归趋进行研究。并对比城镇污水处理厂中微塑料的污染特征，初步探讨了污水处理工艺对微塑料的去除效果。研究表明纺织印染废水处理污水厂的进水中微塑料的丰度变化较大，春、夏两季度微塑料丰度较高，粒径范围为0.05~0.5 mm的微塑料占主导地位。微塑料主要呈现碎片类、纤维类、薄膜类、小球类微塑料，其中纤维类占90%~97%，以聚酯、人造丝为主。. 此外，在污水、污泥处理各工艺段中均检出了较高丰度的微塑料，粒径在0.1~1.0 mm之间的微塑料占总数的一半以上。W1和W2两个污水厂不同工艺段中微塑料的丰度存在明显差异，且其与水质指标中的SS呈显著相关性（p<0.01）。出水中微塑料丰度分别为34±2.7、11.2±1.0 个/L，总排放量达到1.02×108、3.35×108 个/d。脱水污泥中微塑料丰度达到18.3±1.92、45.7±4.5 个/g，与城镇污水处理厂相比，其纤维类微塑料占比要高于城镇污水处理厂，而微塑料中种类要少于城镇污水。. 通过对比两个纺织行业污水厂各工艺段中微塑料的污染特征发现，从进水到出水，微塑料总去除率分别为80%和95.1%，而城镇污水处理厂微塑料的去除效率最高可达97%以上。其中污水初级处理效果最好，去除率最高。污水厂进水中60%~70%的微塑料被保留在了污泥中。虽然污水厂中微塑料得到了有效的去除，但较大的日排放量也使得微塑料大量进入了天然水体和土壤环境。本项目增进人们对微塑料污染特征和污染来源的认识，为微塑料污染的监测和生态风险评估提供科学依据。